【素材】CPU冷却の新技術？ペロブスカイトに電場を加えると温度を変化させる能力が他物質に比べ約100倍

新しい冷却技術

　画期的な冷却技術の基礎が誕生した。特殊な酸化物質の薄膜が電場によって活性化され
ると、既存の冷却システムよりはるかに優れた冷却効果が得られるというのだ。

　Alex Mischenkoらが鉱物ペロブスカイトに電場を加えたところ、温度を変化させる能力が他
の物質と比べて約100倍も高く、また周囲大気中で全く熱交換が行われないことがわかった。

　1950年代以降、特定の物質に電場を加えると周辺の温度が下がることはわかっていたが、
その効果は非常に小さく、実用化は見送られてきた。著者らは今回の大きな効果について、
コンピュータチップのような電子部品の冷却といった新しい冷却技術へつながる可能性が
あるとしている。

　また、同技術により、可動部を含む現在の冷却システムではこれまで無駄になっていた
熱を上手く利用することも可能になるであろう。

Science Highlight 2006年 3月 3日（金）
http://www.sciencemag.jp/highlights/20060303/index.html#4

Giant Electrocaloric Effect in Thin-Film PbZr0.95Ti0.05O3
A. S. Mischenko, Q. Zhang, J. F. Scott, R. W. Whatmore, and N. D. Mathur
Science 3 March 2006: 1270-1271.
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/311/5765/1270

関連ニュース
【技術】世界最高の発電性能を発揮する熱電モジュールを東芝が開発 2005/10/27
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1130397875/l50
【技術】棄てる熱から発電―セラミックス材料で熱電発電モジュールを実現･･･産総研〔050531〕 2005/05/31
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1117547073/l50
ペルチェ素子で発電して走行。学習用模型 2004/10/23
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1098492090/l50
保冷力抜群刺し身も長持ち　「オゾンの氷」製品化成功　殺菌力も２倍 2004/09/17
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1095410436/l50
【技術/素材】名古屋大など、熱電材料Zn4Sb3の構造を明らかに 2004/06/30
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1088602621/l50
【素材】鉛非含有アルカリニオブ酸塩ベースのペロブスカイト構造固溶体圧電素子 2004/11/10
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1100065634/l50
【有機デバイス】有機強誘電体で最高特性の低分子材料を開発＝産総研、ＪＳＴ 2005/01/27
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1106829259/l50
【工学】新しい遠心焼結技術で厚膜・積層セラミックスの構造欠陥抑制に成功 2004/06/15
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1087310528/l50

┃━━━　　　　　━━━┃
┃　Φ　　　　　　　　Φ　　　┃
┃　　　　　　　　　　　　　　┃
┃　　　　　鼻　　　　　　　　＝＝＝＝＝＝⊃
┃　　　　　　　　　　　　　　┃
┃　　　　　　　　　　　　　　┃
┃　　　　　　　　　　　　　　┃＜2get!!ｲｴｰｲ!!
┃　　　　　∩　　　　　　　　┃　　
┃　　　　　∪　　　　　　　　┃
━━━━━━━━━━━

はじめてAA作ってみた。
顔です。どうですか？

ペレストロイカと聞いて、ゴルバチョフが来ましたが何か？

ペロ・ブス・カイト　。。。よ〜し、覚えた！

( ・д・)ﾌﾟﾚｼｭｺ…

なんということでしょう
チップ内部で直接発熱部を冷却できたら効率よく発熱が抑えられるではないですか

＞また周囲大気中で全く熱交換が行われないことがわかった

どういうことだ

＞周囲大気中で全く熱交換が行われないことがわかった。
え？熱エネルギーはいずこへ?何らかの形で取り込まれたの？
誰か解説希望

ちょwwwwwww
今携帯だからリンク先見れないがマジ？

それならエライコトだぞこれ

ものすごい胡散臭さだな

￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣＼
　な、なんか狐につつまれたような　　 |
　はなしだな・・・。　　　 　　　　　　　　.|
＿＿＿＿＿　 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿／
　　　　　　　 V
　　　　　　　　　　　　∧＿∧
　　　　　　　　　　　 / 　　　ヽ
　　　　　　　　　　　 |　｀　　´|
　　　　　　＜>○<＞＼=　o/　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　／/　ヽ＼⊂￣ , ヽ　　　　　　　　　
　　　　　 / ∧＿∧ヽ ￣ 　 ヽ　　　　　　　　　
　　　　　/,（ ；´∀｀）ヽ ,ゝ　　|＿＿＿, ﾍ　　　
　　　　　|　ヽ＼`yﾉ　)（　　　|　　　<　　 |　　　
　　　　　ヽ　＿＿＿ﾉ_と＿ノ＼＿<＿ノ　

酸化物高温超伝導体?

＞また周囲大気中で全く熱交換が行われないことがわかった

これが本当なら、室外機のいらない高性能クーラーが出来てしまう。

＞また周囲大気中で全く熱交換が行われないことがわかった

これが本当なら、１００年後くらいには核融合で発電した電力で
海水から氷を作りまくって海面上層を押さえることが出来るな。

>>6
リフォーム番組の見杉。

＞また周囲大気中で全く熱交換が行われないことがわかった

これの意味が分からない・・・
放射，対流が起こらないって事？
ってか、この記事書いた人も分からずに書いてないか？

熱量保存の法則って無くなったの？
昔習ったような気がするんだが

（＾・ω・＾）

>>17
吸熱反応も習ったか？

（＾・ω・＾）

>>220
http://www.ysn21.jp/itrika/contents/08_heatreaction/flash/08_heatreaction.html

なんかわからんが熱暴走に悩まされるノートPCが減るのは良いことだ

＞また、同技術により、可動部を含む現在の冷却システムではこれまで無駄になっていた
＞熱を上手く利用することも可能になるであろう。

　↑　ここら辺も気になるんだけど機械翻訳だからな

ペルチェ素子は熱を移動させてんですよねえ
これはどういうものなんでせうか

>>24
逆に温度差で発電ができる。

熱を電気にしてるとか？

インテルがまた調子に乗って糞CPU作りそうなのだ。

＞また周囲大気中で全く熱交換が行われないことがわかった
冷却能力は有限ってことですか？

論文のPDF読んでもさっぱり分からんが、感覚的に言うと
温度っつうのは分子の熱運動なわけだよな。あれを強制的にスローダウンさせれば、
すなわち温度が下がるんじゃないか？

多分そんなんじでしょう。

それにしても、実用化の目通しが確定したらちょっとした技術革新だなぁと。

爆発物処理みたいなもんか

＞強制的にスローダウン
そのエネルギーは大気に熱交換がないのにどこへ行ったのかがワカンネって話
電場をかけると吸熱?
PCで使うのに無限に吸熱するわけでもないだろうし
どうなる?翻訳あってるのだろうか。。

まさか質量に変化?

それとも電気とか磁気に変換するのか？

無音パソコンがほしい

をを、これはすごい。フロンが完全にいらなくなるな。液化窒素も。

ペロブスカイトに電場を加えたら…さぶーい親父ギャグをかますとかじゃないだろうな。

冷却素子に電場を加えると・・・

誘導電流でCPUの演算がアポ〜ン！

これそのまんまの意味で捕らえていいのか?胡散臭いのだが。

単に物質の励起状態を電場で操作するんだろ？

永久機関の予感

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9A%E3%83%AD%E3%83%96%E3%82%B9%E3%82%AB%E3%82%A4%E3%83%88%E6%A7%8B%E9%80%A0
ペロブスカイト構造
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
これでも読んでみるといいかも？

単に吸熱触媒というところじゃないか？
http://www.google.co.jp/search?hl=ja&q=%E3%83%9A%E3%83%AD%E3%83%96%E3%82%B9%E3%82%AB%E3%82%A4%E3%83%88%E3%80%80%E5%90%B8%E7%86%B1&btnG=Google+%E6%A4%9C%E7%B4%A2&lr=
google「ペロブスカイト　吸熱」
で１０８件

漏れには難しいが。
熱分子運動が、力なら、それを電場で抑えると、
あまった力はバランス的には、磁場になるのか？

熱のエネルギーはどこに消えるの？

>>45
42のＵＲＬで
>金属Mのサイト同士のスピン間の相互作用による反強磁性秩序が崩れ、
>常磁性に 転移したりする。
エネルギーが転移するそうだ（謎

サイエンスZEROでかおりんに判り易く説明してほしいです！　＞＜；

熱エネルギーは検出しにくいエネルギーにきっと変換されて放射されるんだろう
たとえば重力波とか（ｗ

もうね
強誘電-常誘電転移してるだけちゃうんかと








ひょっとしてここはフィッシュオンスレなの?

なんか吸熱触媒っぽいなぁ・・・
ペロブスカイト系素材は燃料電池の改質材とかで使っていて、アルコールを分解させて
水素を作ったりしてるから。

これも何か吸熱源となる物質が必要なんでない？
であれば確かに周囲の大気とは熱交換せずに済むし。

なんかよくわからないけど相転移点付近で
効果大とかアブストのほうは書いてるけど
なんか電気的な構造の変化で熱を吸収する余地ができたとして、
急に外部電場が消えたらどうなるの？

それと、吸熱するのはいいけど熱を効率的に輸送してくれるの？

ペロブスカイト構造 を知っている香具師は１人いないということか。

知らないです。固体物性に関する知識は激しく少ない。
いいサイトあったら教えて。

理解不可能

電気を流すと強制的に原子の振動を抑えるって事？
よく分からん

ダイハツのインテリジェント触媒がペルブスカイトだよね
いろいろ可能性を秘めてるんだ

専問家が解説しよう。
これは電気熱量効果という。電界をかけると、ダイポールモーメント（分極）の向きが揃う。この時工ントロピーが小さくなるために、断熱環境で発熱する。
ー方、電界を取リ除くとダイポールモーメントの向きがバラバラとなる。この時に吸熱する。畜熱とうまく組み合わせるとヒートポンプが出来る。同じ様なアナロジーを使った磁気冷凍もある。（こちらの方ガ進んでいる。）

電気的に蓄熱・放熱の制御が可能な物質を並べて
バケツリレーでヒートポンプとして使うわけか。

>>57
ふむ　何となく分かった

みんな気がつかないか?新しい萌え要素を含んでいることに……

どっちにしても、どこかに廃熱させなければ、全体として
温度がだんだん上がってしまうはずだが。
冷蔵庫を完全に閉め切った断熱性のある部屋で使えば、
室温はどんどんあがっていく。いずれは冷蔵庫の中も
温度が上がる。

>>57
なるほど！磁気冷凍の例えで
学生時代に勉強したこと思い出しました。

>>57
海外からの方でしょうか？もし違ったら失礼しました。
非常に分りやすい説明ありがとうございます

おーそういうことか、
ついでに磁気冷凍も調べたけど、目からうろこ
機体ヒーポンに対して、かなり効率的いいとこまで進化してるですね

シベリア送りにされてる俺は恩恵を受けそうにないな

>63
日本の真ん中近くに住んでます。

>>57
あの．．．ご機嫌のところですみませんが

「磁気熱量効果」

の間違いではないでしょうか？

はらばらの状態から磁気をそろえると発熱し、
そろってる状態からばらばらに戻すときに吸熱するという。

>>67
ネタなんだから、そっとしといてあげようよ

>>67
ちょいスレ記事を読んで見ましょうよ

電気熱量効果でググると９件しか見つからん
がしかし下のページでは電気熱量効果と磁気熱量効果を区別しとる…ｳｰﾝ

ttp://syllabus.sic.shibaura-it.ac.jp/syllabus/2005/din/51956.html

>>67
この記事の内容に関しては電気熱量効果(electrocaloric effect)であってます。磁気冷凍は磁気熱量効果ですけど。

エアコンや冷蔵庫の冷却でフロンを使うのは安定してるから
らしいけど、この ペロタン はどうなのかな。
長時間（多回数？）の消磁・磁化に耐えるの？

>>70
日本語だとあまり引っかからないので「Electrocaloric Effect」で
検索するといろいろ見つかるようです。

>>72
ペロタンはブスだから情緒不安定

>>72
だから磁気冷凍じゃないってばさ。

>>68
？

熱エネルギーは直接電気に変換できないことになってる
マクスウェルの悪魔だ

ペルチェみたいになにかオチがあって結局流行らなさそうだな。

つうか、ペルチェ素子が熱に弱く扱いにくいので代行品として使えるという
意味じゃまいか？
熱伝導素材にはヒートレーン使えば良し。

外気に熱が伝わらないということはつまり時期冷却と同じようなもんかもね
液体窒素の製造で使われる方法で電磁石に電気を流すと熱を吸収する
放熱側に移動して磁場を開放すると熱を逃がす
何層にも重ねれば電気的に熱をシフトしていける

熱を効率よく電気に変換できればいいのにね。

ということは、どこかに熱を運ぶってこと？ヒートパイプみたいに。
で、それを電場で方向制御できると。

発電所の廃熱になるんだな

CPUｸｰﾗｰとかｴｱｺﾝで小型、低価格利用可能なら良いが
大型で業務用価格じゃ話にならんがその辺どうなの？

俺頭悪いからよく分からないけど


何で熱が発生するんだ？

発生の仕組みの逆のことをすれば電気に変換できるんでわ？

熱素が発生するからだよｗ
Σ(ﾟ∀｡ )ｗ

磁気冷凍とかと関係あるのか？

>>86
笑わせるな。ｗ

>>また周囲大気中で全く熱交換が行われないことがわかった。

つまりは大気中では機能しない　冷えない　という意味ではないか

>>85
君がいつもネットで落としているエロ画像を
今日はうｐしてみよう！！
今月の電気代が安くなるよ

ぺるちぇでいいような肝するが。
>>89
理想的な蒸気管は、大気に熱を逃がさず伝える。
そんな夢のようなものがあったということだろ。

効率と装置の大きさで考えたいところですよね

出力は微々たるもんだけど
熱電対なんかは熱から電気を発生してた様に思ふ。

けっこう、衛星で活用されるかも。
太陽光などの熱から機器を守れるかもしれない。

電子レンジが冷蔵庫になるわけですね

レンジでアイス

ペルチェ素子が異様に不安定な現状は、これも有効な可能性はあるはず。
ペルチェは温度管理ちょっと破れは最悪なことになる。ｗ

熱とは分子の運動エネルギーなわけで、格子構造の物質では今までの常識が通用しない
大きな運動エネルギーをもった物質をつまり熱いものを一瞬で閉じ込めて静止させてしまう
つまり熱エネルギーはどっかへ消えてしまう
格子内部では運動エネルギーを維持しようとしてクーロン力による圧力が内部分子にかかる
こともあって、これは膨大な圧力に匹敵するわけだが、そのまま核融合したりするものもある

固体内核融合肯定派？

CPUをこんなもんで冷やすくらいなら
熱電素子をCPUにくっつけて電気を取り出すほうが
よっぽど建設的だと思うんだがな。(正論)

何が楽しくてそんなことせにゃならんの。
ほとんど冷却できずにCPUが壊れるだけですがな

発熱しないＣＰＵをさっさと作れよ

>>99
肯定も何も追試にもパスしてる事実なのだから仕方が無い
そろいもそろって嘘や誤差を信じてると言い張るなら別だがｗ

発熱しないCPUなんて
発情しない男子みたいなもんだ

俺がふぅふぅした方がずっと効果あるって。

冷却液（フレオン？）の中にＣＰＵをぶちこんでブクブクさせてた
Cray-1、子供心にもカッコイイと思った。

演算する以上、エントロピーがへって発熱するのは自然の法則。

>>105
なんか、ものすごく微笑ましい光景が脳裏に浮かび上がった

105の息が納豆臭い件

いいからはやくパソコン用の超小型ヒートポンプ作って投入電力の３倍冷やせるようにしてよ

これが実現したらﾌﾟﾚｽｺ搭載ﾏｼﾝは暖房として使えなくなるって事？

磁気冷却じゃん

すごい事なのか？　オイ！

各家庭に「ガス」「水道」「電気」「電話」のほかに「廃熱」が追加になり、
エアコンやパソコンからの発熱は「廃熱線」経由で「廃熱から捨てることが出来るようになります。

あー、なんて便利な世の中なのでしょう!!

よくわからんが、
熱になんないんなら、
光とか電波とか音とか振動とかにして放出してるんじゃないか？

>>115
物質内の熱とは粒子の振動じゃまいか？

放射熱を増やすには温度を上げれば増加しやすいと思う、
温度が高ければ冷却も簡単である、問題は発熱する元が高い温度に耐えられない
という点だろう。
その部分の温度を下げ、別のところに高い温度を作って上げれば冷却は
簡単になる。（高熱であれば自然対流でも問題ない）
しかし、ペルチェ素子など温度差を実現してもペルチェ素子自体が
その発熱に耐えられないという問題があってあまり使われない。
放射熱の類であれば、遠赤外線や電波の類になるだろう。これならば
導波管や反射鏡などで放射熱のまま気体を媒体にせず外部へ誘導可能と
考えられる。

夢の冷凍光線？
是非ギザギザで見える光線にしてほしい。効果音はピカーで。よろしく。

>>117
子供に威力絶大だね

>>117
レーザー冷却ってあるよ。

>>114
廃熱の回収日は水曜日です。

きちんと分別して、所定の容器に入れてください

ﾍﾟﾙﾁｪ＼(^o^)／ｵﾜﾀ

これアレだろ？
旧ソ連でゴルバチョフがやったやつ。

CPUの冷却も
PCRの温度調整も
自動車のラジエーターも
「もんじゅ」の冷却ナトリウムも
このペレストロイカ素子に取って替わると見た。

ペルチェも熱電も何年かに一度、凄い報告がなされるけど、再現性が無かったり大して使い物にならなかったりが、ず〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜っと続いてる。

今回の結果も定例報告みたいなものだろな

>>123
>ペレストロイカ・素子

いきなり新キャラ登場だなｗ

>>120
最近では、廃熱の不法投棄が社会問題になっています。

熱は光にして放出すればいいからパッケージを透明に汁。

>123
ペレストロイカ素子は、ある日突然崩壊するのが難点。

ＣＰＵの冷却装置が大型化してるのは、利益率が高いからです。

>>128
新井素子か?

ペロブスカイト＝超電導

abstract読むだけで今のCPU冷却に役立たずなのは理解出来た。まあナノ技術で
2mm角、薄さ1μmのCPUが出来てからの話だな。でもそんなのが出来たら
空冷式で問題無いし・・。

一方ロシアは扇風機を使った

一方日本はうちわを使った

一方中国は沢山の人が息を吹き付けた

http://www.chuden.co.jp/corpo/publicity/press2003/0303_1.html
中部電力とかがってるこれが高効率になりそうだと言うことか。

ということじゃないと思う

氷河期になって全て解決

部屋の暖房がきつくなるからよけいやばい。
北国の冬は暑い

>>135
IDｶｯｺﾖｽｗｗｗｗｗ

これから電気製品の意味なく冷たいのか

K2NiF4

>>142 それがどうかしたのか？

全く意味が判らない
誰か中卒30歳の俺でも理解出来る様に優しく説明してくれ

なめるを難しく言っただけ。

一方地球は氷河期に入った

しかしロシアは鉛筆を使った

CPU冷却なんかよりも遥かに役に立つ用途が有りそうなもんだけど。

ねぇねぇ、ちんちんにつけたらきもちいい？

チップを横に並べなくちゃ熱がこもりすぎて危なかったのを
完全に隙間無く縦に重ねても冷却できる

ヒーポンって言うやつ物理板の粘着じゃん。

>>149
うん。

原子炉の冷却装置・・・

>>153
つ原子炉の発電の仕組み